【正文】 。 記憶系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系是一般是微分或差分方程 。 系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)s s 2 、?、 s rx 1x 2x nv 1 v 2 v ey 1y 2y m2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 19 測量方法的分類概述 直接測量與間接測量 （ 1） 直接測量 —— 用已標定的儀器 ， 直接地測量出某一待測未知量的量值 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 22 集中式與分布式的多路測量 ? x 1模擬復(fù)用器x 2x nA/D 處理器 D/A模擬分路器y 1y 2y n執(zhí)行機構(gòu)或顯示器多路多路2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 23 集中式與分布式的多路測量 （續(xù)） ? （ a）網(wǎng)絡(luò)化測量系統(tǒng) （ b）無線電遙測系統(tǒng) 發(fā)射機載波調(diào)制多路測量設(shè)備傳感器傳感器傳感器信息信息信息接收機載波調(diào)制分路設(shè)備記錄處理或計算機發(fā)送端接收端PL C 前端機 計算機 顯示器智 能傳感器模擬I/O開關(guān)I/O數(shù) 據(jù)采集站壓力溫度電壓阻抗報答狀態(tài)標準總線2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 24 頻域、時域、數(shù)域及隨機域測量 ：幅值和相位隨頻率的變化 （ 1） 正弦波點頻法 （ 2） 正弦波掃頻法 ： —— 幅值隨時間的變化 測試信號是脈沖 、 方波及階躍信號 頻域測量和時域測量是測量線性系統(tǒng)性能的兩種方法，是從兩個不同的角度去觀測同一個被測對象，其結(jié)果應(yīng)該是一致的。 被測電路驅(qū)動器電平比較器 邏輯比較器波形合成器實效存儲器圖形發(fā)生器時鐘發(fā)生器計算機測量結(jié)果輸出測量程序輸入測量系統(tǒng)總線參考電壓LSI測試系統(tǒng)的簡化框圖 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 27 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動態(tài)測量 （續(xù)） ? 靜態(tài)測量：對不隨時間變化的 （ 靜止的 ） 物理量進行的測量 ? 動態(tài)測量：對隨時間不斷變化的物理量進行的測量 。 ? 正弦測試技術(shù)可以測線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)，線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參量是指系統(tǒng)的阻抗、增益或損耗、相移、群延遲和非線性失真度，以及這些參量隨頻率變化的情況 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 29 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動態(tài)測量 ③ 動態(tài) （ 脈沖 ） 測試技術(shù) ， ? 自然界存在大量瞬變沖激的物理現(xiàn)象 ， 如力學(xué)中的爆炸 、 沖擊 、 碰撞等 ， 電學(xué)中的放電 、 閃電 、 雷擊等 ，對這類隨時間瞬變對象進行測量 ， 稱為動態(tài)測量和瞬態(tài)測量 。 ? 測量系統(tǒng)的基本特性可分為兩類： ? 一類 被測量是靜止不變或變化極緩慢 的情況 ， 此時工作在靜止?fàn)顟B(tài)下的測量系統(tǒng) ， 其輸入與輸出量間的函數(shù)關(guān)系 ， 稱為測量系統(tǒng)的 靜態(tài)特性 ； ? 另一類是 被測量不斷變化的情況 ， 此時 ， 工作在動態(tài)下的測量系統(tǒng)其輸入量與輸出量間的函數(shù)關(guān)系稱為測量系統(tǒng)的 動態(tài)特性 。 例如可以通過測量系統(tǒng)的調(diào)零機構(gòu)或者由軟件扣除 。 ? 對具有數(shù)字顯示器的測量系統(tǒng)，其分辨力是當(dāng)最小有效數(shù)字增加一個字時相應(yīng)示值的改變量，也即相當(dāng)于一個分度值。 例如一溫度測量系統(tǒng)的測量范圍是－ 60～ +1200C，那么它的量程為 1800C m a x m i n||R x x??2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 37 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標（續(xù)） （ 1） 遲滯 亦稱 “ 滯后 ” 或 “ 回差 ” ， 表征測量系統(tǒng)在全量程范圍內(nèi) ，輸入量由小到大 （ 正行程 ） 或由大小到 （ 反行程 ） 兩者靜態(tài)特性不一致的程度 。 通常精度 A由線性度 、 滯環(huán)和重復(fù)性之和得出 L H RA ? ? ?? ? ?2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 41 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標（續(xù)） （ 5） 可靠性 ? 裝置在規(guī)定的時期內(nèi)及在保持其運行指標不超限的情況下執(zhí)行其功能的性能 。 ? ③ 故障率或失效率 —— 平均無故障時間 MTBFF的倒數(shù) 。 ? 又規(guī)定一個標準工作條件的允許變化范圍：環(huán)境溫度(20177。 ? 如電源電壓變化 10％ 引起示值變化 1％ (相對誤差 )； 溫度變化 1oC引起示值變化 103(引用誤差 ) 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 43 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標（續(xù)） (7)輸入電阻與輸出電阻 ? 輸入電阻與輸出電阻值對于組成測量系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)而言甚為重要。 所以 ， 它既是設(shè)計制造廠商的產(chǎn)品標準 ， 也是用戶正確使用和維護儀器的重要依據(jù) 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 45 電子測量儀器的技術(shù)條件及誤差的表示方法（續(xù)） ? 測量儀器的工作特性 （ 技術(shù)指標 ） 包括 ① 誤差； ② 穩(wěn)定性； ③ 分辨力； ④ 有效范圍 （ 量程 ） ； ⑤ 測試速率；⑥ 可靠性 等 ? 測量儀器的容許誤差可用工作誤差 、 固有誤差 、 影響誤差 、 穩(wěn)定誤差等來描述 。例如溫度誤差 、 頻率誤差 。 ? 原來的標準把測量儀器的誤差用基本誤差和附加誤差來表示 。 ? 傳遞函數(shù) —— 其表達式為在初始條件為零時 ， 系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 53 測試系統(tǒng)動態(tài)特性的描述 —— 數(shù)學(xué)模型（續(xù)） ? 對于穩(wěn)定的常系數(shù)線性系統(tǒng)，可用傅里葉變換代替拉氏變換 ? 頻率特性是在初始條件為零的情況下，輸出的傅里葉變換和輸入的傅里葉變換之比 ? 從物理意義上說，通過傅里葉變換可把滿足一定條件的任意信號分解成不同頻率的正弦信號之和。 ? 用帶寬 、 帶寬內(nèi)幅值誤差以及帶寬內(nèi)相位差等指標來比較完整地評價系統(tǒng)的動態(tài)特性 。 測得各時刻 t對應(yīng)的 y(t)值，作 曲線，時間常數(shù)為： )](1l n [ tyz ??zt?????2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 64 測量系統(tǒng)動態(tài)特性的評價指標及其測量（續(xù)） 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 方法 1：使用最大超調(diào)量確定阻尼比 方法 2：利用任意兩個超調(diào) 量來求阻尼比 式中： 211ln M????? ?????22 2 24nn n????? ?ln ininMM? ?? d??/21dn? ? ???2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 65 測量系統(tǒng)動態(tài)特性的評價指標及其測量（續(xù)） ? （ 2） 頻域測定法 ? 利用正弦激勵，可得到系統(tǒng)的幅頻特性，求出一階系統(tǒng)時間常數(shù)、二階系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比 由一階系統(tǒng)幅頻特性求時間常數(shù) A(w)= 1/???2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 66 測量系統(tǒng)動態(tài)特性的評價指標及其測量（續(xù)） ? 二階系統(tǒng)的幅頻特性 20 12n? ? ???20121rAA ??? ?2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 67 本章小結(jié) ? 本章根據(jù)電子測量的基本對象 — 信號與系統(tǒng)的特點，系統(tǒng)地闡述了電子測量的基本方法。